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문제 정의
- 고찰해 보고자 하였다. 또한 수열합성 패널의 물리적 특성도 검토하여 패널의 사용가능성도 확인해 보고자 하였다.
- 이러한 특징을 이용하여 본 연구에서는 다양한 다공성 원료를 사용하여 수열합성 패널을 제조하고, 수열합성 패널에 생성된 토베모라이트 결정 또는 미반응 다공성 원료로부터 기인하는 기공으로 인한 포름알데히드 흡착 특성을 고찰해 보고자 하였다. 또한 수열합성 패널의 물리적 특성도 검토하여 패널의 사용가능성도 확인해 보고자 하였다.
제안 방법
- 다공성 원료를 제외한 규석, 소석회 및 백시멘트를 사용하여, CaO/SiO, 비(이하 C/S 비로 표기)를 0.5, 0.7, 0.9 및 1.1로 패널을 제조하였으며, 다공성 원료는 CaO/SiQ 비 0.7 조건에서 10%, 20%, 30% 외할 첨가하였다. 특히 패널 제조를 위해 사용한 다공성 원료는 31 다공성 원료 분석, 에서와 같이 원료 자체의 비표면적 및 기공량이 많은 철원 규조토, 포항 벤토나이트 및 포항 제올라이트 등을 선정하였다.
- 또한 다공성 원료로 규조토, 벤토나이트, 제올라이트 등을 사용하였으며, 규조토는 철원 규조토(Gray(G), Pink(P) color) 2종, 중국산 수입 규조토(White(W), Pink(P) color) 2종 등 총 4종을, 벤토나이트는 포항 및 화순 지역의 벤토나이트 2종, 제올라이트는 경주 및 포항 지역의 제올라이트 2종을 사용하였다. 이들 다공성 원료를 화학조성 분석, BET(Model TriStar 3000 V6.02A, Micromeritics Co., USA)를 이용한 기공과 비표면적 특성 등을 실험 .평가하였다.
- 낮은 특성이 있었다. 이에 따라 비표면적이 큰 철원규조토 및 포항 제올라이트 등을 첨가하여 패널을 제조하였다.
- , Japan)을 사용하여 포름알데히드 농도를 24시간 동안 즉정하였다. 최초 4시간 동안은 30분마다 측정하였으며, 이후 24시간까지 측정하였다.
- 포름알데히드 흡착 특성의 평가는 시편의 포름알데히드 흡착 특성을 즉정하기 위한 2L 용기를 준비하여 패널을 넣지 않은 blank 상태 및 패널을 투입한 용기에 포름알데히드 가스(40 ppm)를 투입한 후 곧바로 가스 검지 펌프 및 검지관(GV100S, Model No. 91, GASTEC Co., Japan)을 사용하여 포름알데히드 농도를 24시간 동안 즉정하였다. 최초 4시간 동안은 30분마다 측정하였으며, 이후 24시간까지 측정하였다.
대상 데이터
- 소석회와 백시멘트를 사용하였으며, 이들 의화학분석 결과를 Table 1에 나타내었다. 또한 다공성 원료로 규조토, 벤토나이트, 제올라이트 등을 사용하였으며, 규조토는 철원 규조토(Gray(G), Pink(P) color) 2종, 중국산 수입 규조토(White(W), Pink(P) color) 2종 등 총 4종을, 벤토나이트는 포항 및 화순 지역의 벤토나이트 2종, 제올라이트는 경주 및 포항 지역의 제올라이트 2종을 사용하였다. 이들 다공성 원료를 화학조성 분석, BET(Model TriStar 3000 V6.
- sources. 소석회와 백시멘트를 사용하였으며, 이들 의화학분석 결과를 Table 1에 나타내었다. 또한 다공성 원료로 규조토, 벤토나이트, 제올라이트 등을 사용하였으며, 규조토는 철원 규조토(Gray(G), Pink(P) color) 2종, 중국산 수입 규조토(White(W), Pink(P) color) 2종 등 총 4종을, 벤토나이트는 포항 및 화순 지역의 벤토나이트 2종, 제올라이트는 경주 및 포항 지역의 제올라이트 2종을 사용하였다.
- 제조된 패널의 휨강도 값을 측정하기 위해 만능재료 시험기 (Instron 5544, ITW Inc., USA)를 사용하였으며, 휨강도 측정 시험용 시편의 크기는 패널 형태인 150x50x 7.5 mm로 하였다. 또한 제조된 패널의 흡수율과 비중을 측정하기 위해 아르키메데스법을 기본으로 하였고, 유체는 물을 사용하였다.
- 7 조건에서 10%, 20%, 30% 외할 첨가하였다. 특히 패널 제조를 위해 사용한 다공성 원료는 31 다공성 원료 분석, 에서와 같이 원료 자체의 비표면적 및 기공량이 많은 철원 규조토, 포항 벤토나이트 및 포항 제올라이트 등을 선정하였다. 배합이 완료된 혼합원료는 10%(혼합수 /혼합원료)의 혼합수와 혼합 후 가압 성형하였다.
이론/모형
- 5 mm로 하였다. 또한 제조된 패널의 흡수율과 비중을 측정하기 위해 아르키메데스법을 기본으로 하였고, 유체는 물을 사용하였다. 이 방법은 蹈13114의 “내화벽돌의 겉보기 기공율.
성능/효과
- C/S 비의 변화에 따라 기공율 및 비중 등은 큰 차이를 나타내지는 않았으며, 겉보기 기공율 30.4〜 31.0%, 흡수율 17.5〜17.8%, 겉보기 비중 2.45〜2.52 및 부피 비중 1.71 〜 1.75 수준을 나타내었다. 다공성 원료의 종류 및 함량에 따른 패널의 흡수율은 19.
- 7% 감소하는 경향이다. 규조토 및 제올라이트의 경우(벤토나이트보다 상대적으로), 부피비중은 다공성 원료의 함량 증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 철원 규조토(P)는 첨가량 증가에 따라 감소폭이 컸다.
- 7 조건에서 흡착량이 약 75% 수준이었다. 그러나 다공성 원료의 혼합에 따라 포름알데히드 흡착 특성은 크게 향상되어, 포항 제올라이트 10% 첨가 패널의 경우에는 포름알데히드흡착량이 90% 수준이었으며, 흡착 속도도 빠른 것을 확인하였다. 또한 패널의 기공부피 및 비표면적과 포름알데히드 흡착량과는 일정부분 상관성이 있음을 확인하였으며, 특히 비표면적과의 상관성은 매우 높다는 것을 확인할 수 있었다.
- 4에 나타내었다. 다공성 원료의 사용에 따라 포름알데히드의 흡착능력은 향상되었으며, 특히 포름알데히드 흡착속도도 빨라지는 특성을 나타내었다. 또한 포항 제올라이트, 철원 규조토 및 포항 벤토나이트 등에서 우수한 흡착 특성을 발현하였다.
- 즉 패널의 C/S 비 증가에 따라 마이크로 기공 감소 및 이에 따른 강도 증진이 이루어졌을 것으로 추정되었다. 또한 다공성 원료를 사용한 패널은 다공성 원료를 사용하지 않은 패널(C/S 비 0.7 조건)보다 좀 더 높은 휨강도 특성을 발현하였다. 이는 C/S 비 0.
- 그러나 다공성 원료의 혼합에 따라 포름알데히드 흡착 특성은 크게 향상되어, 포항 제올라이트 10% 첨가 패널의 경우에는 포름알데히드흡착량이 90% 수준이었으며, 흡착 속도도 빠른 것을 확인하였다. 또한 패널의 기공부피 및 비표면적과 포름알데히드 흡착량과는 일정부분 상관성이 있음을 확인하였으며, 특히 비표면적과의 상관성은 매우 높다는 것을 확인할 수 있었다.
- 다공성 원료의 사용에 따라 포름알데히드의 흡착능력은 향상되었으며, 특히 포름알데히드 흡착속도도 빨라지는 특성을 나타내었다. 또한 포항 제올라이트, 철원 규조토 및 포항 벤토나이트 등에서 우수한 흡착 특성을 발현하였다. 이러한 특성은 수분의 흡착 특성과도 유사한 결과치이며, 9)이는 패널의 토베모라이트 결정생성 및 이에 따른 나노 기공의 증가와도 연관된 것으로 추측되어졌다.
- 5에 나타내었다. 수열합성 패널의 포름알데히드 흡착 특성과의 상관관계 계수(r)를 도출할 경우, 기공부피와의 상관관계계수는 약 0.67 수준이었으며, 또한 비표면적의 상관관계계수(r)도 0.87의 값이 도출되었다(상관관계계수(r)가 1에 가까울수록 높은 상관관계를 나타탬). 즉 포름알데히드의 흡착과 패널의 기공부피 및 비표면적과는 일정 부분 상관성이 있음을 확인하였고, 특히 비표면적과 포름알데히드 흡착과 는 높은 상관성을 나타내었다.
- 3%이었다. 제올라이트의 SiO2 함량은 70.3% 및 63.2%, A12O3 함량은 13.6% 및 15.73%이었다.
- 8%의 흡수율을 나타내었다. 즉 다공성 원료를 사용함에 따라 흡수율은 C/S 비 0.7 조건 보다 약 20.8〜78.1%가 증가하는 경향을 나타내었다. 겉보_기 비중은 약 2.
- 87의 값이 도출되었다(상관관계계수(r)가 1에 가까울수록 높은 상관관계를 나타탬). 즉 포름알데히드의 흡착과 패널의 기공부피 및 비표면적과는 일정 부분 상관성이 있음을 확인하였고, 특히 비표면적과 포름알데히드 흡착과 는 높은 상관성을 나타내었다. 다공성 원료의 혼합량이 증가함에 따라 비표면적과 기공부피는 감소하며, 이는 토베모라이트를 생성하고 있는 다공성 원료가 C-S-H gel로 변화하여 조직을 치밀화 시키기 때문으로 판단된다.
- 53%이었다. 화순 및 포항 벤토나이트의 SiO2 함량은 각각 75.0%, 60.6%이었으며, A12O3 함량은 14.8% 및 16.3%이었다. 제올라이트의 SiO2 함량은 70.
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